Способ отпуска сварных изделий

СОЮЗ СОВЕТСКИХСОЦИАЛИСТИЧЕСКИХРЕСПУБЛИК 1 (11 В 9/50 ПИСАНИЕ ИЗОБРЕТ А ДЕЛИЙ, включающий выдержку и охлажд щ и й с я тем, ч сификации процесс дят до достижения жениями величины ниже Ас, тлич гре ие, о лью интенжку провоными напряпределагрева. выде тато 3-1,ского Подосено е на о СС 1977 варных пряже -ОСУДАРСТВЕННЫЙ КОМИТЕТ СССРО ДЕЛАМ ИЗОБРЕТЕНИЙ И ОТКРЫТИЙ КОМУ С 8 ИДЕТЕЛЬСТ(56) Авторское свидетельсУ 737482, кл. С 21 Р 9/50Винокуров В,А. Отпускконструкций для сниженияИзобретение относитсяк машиностроению, в частности к технологическим процессам отпуска сварных.изделий для снятия внутренних напряжений. 5Цель изобретения - интенсификация процесса.На чертеже показано совмещение диаграммы высокого отпуска (по известному) и кривых релаксации остаточных напряжений (по предлагаемому способу), где 1, 2, 3 - расчетные кривые релаксации; 4 - диаграмма высокого отпуска деталей (по известному); 5, 3, 4, 7 ч - время проведе ния всех стадий; О- остаточноемис,о напряжение ; Т - температура, С; ь время отпуска.Изобретение осуществляется следующим образом.20При проведении термообработки сварных изделий, включающем нагрев до температуры ниже А , выдержку иС йохлаждение, выдержку проводят до момента снятия остаточных напряжений 25 до величины 1,03-1,6 предела ползу- чести при температуре отпуска.Снятие внутренних напряжений происходит за счет малых пластических деформаций в местах, где величина напряжений превьппает сопротивление материала пластическому сдвигу. В обычных условиях, т.е. при комнатной температуре, сопротивление мате-риала пластической деформации опре деляется величиной предела текучестиб , при этом внутренние напряжейия могут быть меньше или равны пределу текучести материала, При нагреве деталей, например, до 550-680 С 40 происходит релаксация внутренних напряжений, заключающаяся в том, что предел текучести при такой температуре нагрева Л значительно ниже, чем б, а это приводит к45 тому, что создаются условия дляпоявления малых пластических деформаций, за счет которых первоначальные напряжения релаксируют до величины б, , . Однако конечные внут ренние напряжения после отпуска часто бывают меньше О,(что противоречит аксиоме о возможности деформации), следовательно фактическое сопротивление деформации в ус ловиях релаксации напряжений надо определять величиной б , т.е,иаир.пределом ползучести, так как именно эта величина характеризует сопротивление малым пластическим деформациям под действием напряжений в течение длительного времени.Для получения сравнительных данных проводят термическую обработку согласно известному и предлагаемому способам на сварных образцах из стали 20 размером 600 х 300 х 80, сваренных автоматической скваркой под флюсом. Перед началомотпуска и после его окончания на образцах проводят измерение остаточного продольного напряжения б в нескольких точках зоны термического влияния (ЗТВ) сварного шва, .которое в данном случае совпадает с эквивалентным напряжением 0; =О .Измерения проводят методом канавки. Кроме того, проводят эксперимент по определению предела ползучести стали 20 при температуре отпускаоТ = 650 С за время, сопоставимое со времением отпуска, а именно за 10 ч при удлинении 0,1 Х (т.е. при малых пластических деформациях), что соответствует условиям релаксации остаточных напряжений. Установлено, что предел ползучести стали 20 при Т = 650 С и деформациях 0,1% за 10 ч составляет в среднем би - 1,8 кг/мм.Согласно известному способу сварной образец из стали 20 подвергают высокому отпуску, образец нагревают в течение 5 ч, затем проводят выравнивание температуры по,сечению в течение 3 ч и выдержку 4 ч. Таким образом, общее время выдержки образца при температуре отпуска составляет 7 ч. Затем образец охлаждают с печью до Т = 400 С и далее на воздухе.Такие же образцы подвергают высокому отпуску по предлагаемому способу. Режимы отпуска определяют расчетным путем на основе сравнения времени, необходимого на нагрев и выравнивание температуры по сечению детали с временем релаксации остаточных напряжений до уровней 1,03 би1,3 би 1 1,4 би, 1,6 би, 2,06 и2,45.В табл. 1 приведены расчетные значения остаточных напряжений в конце релаксации в трех точках зоны термического влияния и их величина в долях предела ползучести стали 201225865 Т а б л и ц а 2 Образец Максимальное Конечный Время выравнивания,мин Времявыдержкимин Времянагрева время на релаксацию, ч уровень бост, (в долях от 2,0 4,0 1,6 4,0 4,0 1,4 1,3 4,5 2 ч 58 мин 39 1,03 6,0 2 ч 58 мин 39 Таблица 3 Конечный Способ Общее время отпуска до охлаждения,чИзвестный 1,03 12 Предлагаемый 1,6 1,03 6,0 Составитель И, ЛипгартТехред В.Кадар Корректор А.Тяско Редактор Н. Гунько Тираж 552ВНИИПИ Государственного комитета СССРпо делам изобретений и открытий113035, Москва, Ж, Раушская наб., д. 4/5 Подписное Заказ 2103/19 еПроизводственно-полиграфическое предприятие, г. Ужгород, ул. Проектная, 4 уровеньостаточногонапряженияв доле кбь 2 ч 58 мин 39 2 ч 58 мин 39 2 ч 58 мин 39 23 мин 23 мин 23 мин 53 мин 2 ч 23 мин